DIY Arduino Multifunction Energy Meter V1.0: 13 ደረጃዎች (ከስዕሎች ጋር)

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:29

በዚህ መመሪያ ውስጥ አርዱinoኖን መሠረት ያደረገ ባለብዙ ተግባር ኢነርጂ መለኪያ እንዴት እንደሚሠሩ አሳያችኋለሁ። ይህ ትንሽ ሜትር በኤሌክትሪክ መለኪያዎች ላይ አስፈላጊ መረጃን የሚያሳይ በጣም ጠቃሚ መሣሪያ ነው። መሣሪያው 6 ጠቃሚ የኤሌክትሪክ መለኪያዎች ሊለካ ይችላል -ቮልቴጅ ፣ የአሁኑ ፣ ኃይል ፣ ኃይል ፣ አቅም እና የሙቀት መጠን። ይህ መሣሪያ ለዲሲ ጭነቶች እንደ ሶላር PV ስርዓቶች ብቻ ተስማሚ ነው። እንዲሁም ይህንን ቆጣሪ ለባትሪ አቅም ለመለካት ሊጠቀሙበት ይችላሉ።

መለኪያው ከ 0 - 26V እና ከከፍተኛው የአሁኑ 3.2 ኤ እስከ ቮልቴጅ ክልል ድረስ ሊለካ ይችላል።

አቅርቦቶች

ያገለገሉ አካላት

1. አርዱዲኖ ፕሮ ማይክሮ (አማዞን)

2. INA219 (አማዞን)

3. 0.96 OLED (አማዞን)

4. DS18B20 (አማዞን)

5. ሊፖ ባትሪ (አማዞን)

6. የፍተሻ ተርሚናሎች (አማዞን)

7. ሴት / ወንድ ራስጌዎች (አማዞን)

8. ባለ ቀዳዳ ቦርድ (አማዞን)

9. 24 AWG ሽቦ (አማዞን)

10. ስላይድ መቀየሪያ (አማዞን)

ያገለገሉ መሣሪያዎች እና መሣሪያዎች

1. ብረታ ብረት (አማዞን)

2. የሽቦ ማጥፊያ (አማዞን)

3. መልቲሜትር (አማዞን)

4. የኤሌክትሪክ ሞካሪ (አማዞን)

ደረጃ 1: እንዴት ይሠራል?

የኢነርጂ መለኪያው ልብ የአርዱዲኖ ፕሮ ማይክሮ ቦርድ ነው። አርዱinoኖ የ INA219 የአሁኑን ዳሳሽ በመጠቀም የአሁኑን እና የ voltage ልቴጅውን ይሰማዋል እና የሙቀት መጠኑ በሙቀት ዳሳሽ DS18B20 ተረድቷል። በዚህ ቮልቴጅ እና የአሁኑ መሠረት አርዱinoኖ ኃይልን እና ኃይልን ለማስላት ሂሳብን ይሠራል።

መላው መርሃግብር በ 4 ቡድኖች ተከፍሏል

1. አርዱዲኖ ፕሮ ማይክሮ

ለአርዱዲኖ ፕሮ ማይክሮ የሚፈለገው ኃይል ከ LiPo/ Li-Ion ባትሪ በተንሸራታች ማብሪያ በኩል ይሰጣል።

2. የአሁኑ ዳሳሽ

የአሁኑ ዳሳሽ INA219 በ I2C የግንኙነት ሁኔታ (ኤስዲኤ እና SCL ፒን) ውስጥ ከአርዲኖ ቦርድ ጋር ተገናኝቷል።

3. OLED ማሳያ

ከአሁኑ ዳሳሽ ጋር ተመሳሳይ ፣ የ OLED ማሳያ እንዲሁ በ I2C የግንኙነት ሁኔታ ከአርዱዲኖ ቦርድ ጋር ተገናኝቷል። ሆኖም ፣ ለሁለቱም መሣሪያው አድራሻው የተለየ ነው።

4. የሙቀት ዳሳሽ

እዚህ DS18B20 የሙቀት ዳሳሽ ተጠቅሜበታለሁ። ከአርዱዲኖ ጋር ለመገናኘት ባለ አንድ ሽቦ ፕሮቶኮል ይጠቀማል።

ደረጃ 2 - የዳቦ ሰሌዳ ሙከራ

በመጀመሪያ ወረዳውን በዳቦ ሰሌዳ ላይ እናደርጋለን። የማይሸጥ የዳቦ ሰሌዳ ዋነኛው ጠቀሜታ እሱ ያለመሸጥ ነው። ስለዚህ እርስዎ በሚፈልጉት መሠረት ክፍሎችን እና መሪዎችን በማላቀቅ በቀላሉ ንድፉን በቀላሉ መለወጥ ይችላሉ።

የዳቦ ሰሌዳውን ሙከራ ከሠራሁ በኋላ ወረዳውን በፔሮፊክ ቦርድ ላይ ሠራሁ

ደረጃ 3 - የአርዱዲኖ ቦርድ ያዘጋጁ

አርዱዲኖ ፕሮ ማይክሮ የራስጌዎችን ፒን ሳይሸጥ ይመጣል። ስለዚህ መጀመሪያ ራስጌዎቹን ወደ አርዱዲኖ መሸጥ አለብዎት።

የወንድ ራስጌዎችዎን ጎን ለጎን ወደ ዳቦ ሰሌዳ ያስገቡ። አሁን ፣ ከተጫኑት ራስጌዎች ጋር ፣ የአርዲኖን ሰሌዳ በአርዕስተው ፒን አናት ላይ በቀላሉ ወደ ቦታው መጣል ይችላሉ። ከዚያ ሁሉንም ካስማዎች ወደ አርዱዲኖ ቦርድ ይሸጡ።

ደረጃ 4: ራስጌዎቹን ያዘጋጁ

አርዱዲኖን ፣ የኦሌዴ ማሳያ ፣ የአሁኑ ዳሳሽ እና የሙቀት ዳሳሽ ለመጫን አንዳንድ የሴት ቀጥ ያለ ራስጌዎች ፒን ያስፈልግዎታል። ቀጥ ያሉ ራስጌዎችን ሲገዙ ፣ ክፍሎቹ ጥቅም ላይ እንዲውሉ በጣም ረጅም ይሆናሉ። ስለዚህ ፣ እነሱን ወደ ተገቢ ርዝመት መቀነስ ያስፈልግዎታል። እሱን ለማሳጠር የጡት ማጥፊያ ተጠቅሜ ነበር።

ስለ ራስጌዎቹ ዝርዝሮች የሚከተሉት ናቸው -

1. አርዱዲኖ ቦርድ - 2 x 12 ፒኖች

2. INA219 - 1 x 6 ፒኖች

3. OLED - 1 x 4 ፒኖች

4. ቴምፕ. ዳሳሽ - 1 x 3 ፒኖች

ደረጃ 5 - የሴት ራስጌዎችን ይሸጡ

የሴት ራስጌዎችን ፒን ካዘጋጁ በኋላ ወደ ቀዳዳው ሰሌዳ ይሸጡዋቸው። የራስጌዎቹን ካስማዎች ከሸጡ በኋላ ፣ ሁሉም አካላት በትክክል ይጣጣሙ ወይም አይስማሙ መሆኑን ያረጋግጡ።

ማሳሰቢያ -የአሁኑን ዳሳሽ በቀጥታ በሴቷ ራስጌ በኩል እንዲሸጥ እመክራለሁ።

እኔ ለሌሎች ፕሮጀክቶች INA219 ን እንደገና ለመጠቀም በአርዕስቱ ፒን በኩል ተገናኝቻለሁ።

ደረጃ 6 - የሙቀት ዳሳሹን ይጫኑ

እዚህ እኔ በ TO-92 ጥቅል ውስጥ የ DS18B20 የሙቀት ዳሳሽ እጠቀማለሁ። ቀላሉን ምትክ ከግምት በማስገባት የ 3 ፒን ሴት ራስጌን ተጠቅሜያለሁ። ግን ዳሳሹን በቀጥታ ወደ ቀዳዳው ሰሌዳ መሸጥ ይችላሉ።

ደረጃ 7: የሾሉ ተርሚናሎችን ያሽጡ

እዚህ የመጠምዘዣ ተርሚናሎች ለቦርዱ ውጫዊ ግንኙነት ያገለግላሉ። ውጫዊ ግንኙነቶች ናቸው

1. ምንጭ (ባትሪ / የፀሐይ ፓነል)

2. ጭነት

3. ለአርዱዲኖ የኃይል አቅርቦት

ሰማያዊ የመጠምዘዣ ተርሚናል ለአርዱዲኖ ለኃይል አቅርቦት የሚያገለግል ሲሆን ሁለት አረንጓዴ ተርሚናሎች ለምንጭ እና ጭነት ግንኙነት ያገለግላሉ።

ደረጃ 8: ወረዳውን ያድርጉ

የሴት ራስጌዎችን እና የመጠምዘዣ ተርሚናሎችን ከሸጡ በኋላ ፣ ከላይ በሚታየው የስዕላዊ መግለጫ መሠረት ፓዳዎቹን መቀላቀል አለብዎት።

ግንኙነቶቹ በቀጥታ ወደ ፊት ቀጥ ያሉ ናቸው

INA219 / OLED -> አርዱinoኖ

ቪሲሲ -> ቪ.ሲ.ሲ

GND -> GND

ኤስዲኤ -> D2

SCL-> D3

DS18B20 -> አርዱinoኖ

GND -> GND

DQ -> D4 በ 4.7K መጎተቻ ተከላካይ በኩል

ቪሲሲ -> ቪ.ሲ.ሲ

በመጨረሻ ፣ በመርሃግብሩ መሠረት የሾሉ ተርሚናሎችን ያገናኙ።

ወረዳውን ለመሥራት 24AWG ባለ ቀለም ሽቦዎችን ተጠቅሜአለሁ። በወረዳው ዲያግራም መሠረት ሽቦውን ያሽጡ።

ደረጃ 9: ደረጃዎቹን ከፍ ማድረግ

ከሽያጭ እና ከሽቦ በኋላ ፣ በ 4 ማዕዘኖች ላይ መቆሚያዎችን ይጫኑ። ከመሬት ውስጥ ለሚሸጡ መገጣጠሚያዎች እና ሽቦዎች በቂ ማረጋገጫ ይሰጣል።

ደረጃ 10 PCB ንድፍ

ለዚህ ፕሮጀክት ብጁ ፒሲቢን አዘጋጅቻለሁ። አሁን ባለው ወረርሽኝ COVID-19 ሁኔታ ምክንያት ለዚህ PCB ትዕዛዝ ማዘዝ አልችልም። ስለዚህ ፒሲቢን እስካሁን አልሞከርኩም።

የ Gerber ፋይሎችን ከ PCBWay ማውረድ ይችላሉ

ከ PCBWay ትዕዛዝ ሲሰጡ ፣ ለስራዬ አስተዋፅኦ ከ PCBWay 10% ልገሳ አገኛለሁ። የእርስዎ ትንሽ እገዛ ወደፊት የበለጠ ግሩም ሥራ እንድሠራ ሊያበረታታኝ ይችላል። ለትብብርዎ እናመሰግናለን.

ደረጃ 11 ኃይል እና ኃይል

ኃይል - ኃይል የቮልቴጅ (ቮልት) እና የአሁኑ (አምፕ) ውጤት ነው

P = VxI

የኃይል አሃድ ዋት ወይም KW ነው

ኃይል - ኃይል የኃይል (ዋት) እና የጊዜ (ሰዓት) ውጤት ነው

ኢ = Pxt

የኃይል አሃድ ዋት ሰዓት ወይም ኪሎዋት ሰዓት (kWh) ነው

አቅም - አቅም የአሁኑ (አምፕ) እና ጊዜ (ሰዓት) ውጤት ነው

C = I x t

የአቅም አሃድ አምፕ-ሰዓት ነው

ከሎጂክ በላይ ያለውን ኃይል እና ኃይል ለመቆጣጠር በሶፍትዌር ውስጥ ተተግብሯል እና መለኪያዎች በ 0.96 ኢንች OLED ማሳያ ውስጥ ይታያሉ።

የምስል ክሬዲት imgoat

ደረጃ 12: ሶፍትዌር እና ቤተመፃህፍት

በመጀመሪያ ከዚህ በታች የተያያዘውን ኮድ ያውርዱ። ከዚያ የሚከተሉትን ቤተ -መጽሐፍት ያውርዱ እና ይጫኑ።

1. አዳፍሩት INA219 ቤተመፃህፍት

2. Adafruit SSD1306 ቤተመፃህፍት

3. የዳላስ የሙቀት መጠን

ሁሉንም ቤተ -መጽሐፍት ከጫኑ በኋላ ትክክለኛውን ሰሌዳ እና የ COM ወደብ ያዘጋጁ ፣ ከዚያ ኮዱን ይስቀሉ።

ደረጃ 13 የመጨረሻ ምርመራ

ሰሌዳውን ለመፈተሽ የ 12 ቮ ባትሪ እንደ ምንጭ እና 3 ዋ ኤልኢዲ እንደ ጭነት አገናኝቻለሁ።

ባትሪው ከአርዱዲኖ በታች ካለው የፍተሻ ተርሚናል ጋር የተገናኘ ሲሆን ኤልኢዲ ከ INA219 በታች ካለው የፍተሻ ተርሚናል ጋር ተገናኝቷል። የ LiPo ባትሪ ከሰማያዊው የመጠምዘዣ ተርሚናል ጋር ተገናኝቷል እና ከዚያ ተንሸራታች መቀየሪያውን በመጠቀም ወረዳውን ያብሩ።

በ OLED ማያ ገጽ ላይ ሁሉም መመዘኛዎች እየታዩ ነው።

በመጀመሪያው አምድ ውስጥ ያሉት መለኪያዎች ናቸው

1. ቮልቴጅ

2. የአሁኑ

3. ኃይል

በሁለተኛው ዓምድ ውስጥ ያሉት መለኪያዎች ናቸው

1. ኃይል

2. አቅም

3. የሙቀት መጠን

ትክክለኝነትን ለመፈተሽ ከላይ እንደሚታየው መልቲሜትር እና ሞካሪዬን ተጠቅሜአለሁ። ትክክለኝነት ለእነሱ ቅርብ ነው። በዚህ የኪስ መጠን መግብር በእውነት ረክቻለሁ።

የእኔን አስተማሪን በማንበብዎ አመሰግናለሁ። ፕሮጀክቴን ከወደዱት ማጋራትዎን አይርሱ። አስተያየቶች እና ግብረመልሶች ሁል ጊዜ እንኳን ደህና መጡ።